Mihin teollisuuden aloihin suositellaan sinkittyä terästä tuotteisiinsa?

Rakennusteollisuus: johtava kysyntä korroosionkestävää infrastruktuuria varten

Miksi sinkitty teräs hallitsee nykyaikaista rakennus- ja sillanrakennusteollisuutta

Sinkki- ja rautaseosten pinnoite galvanoitussa teräksessä tarjoaa noin 50–100 vuoden suojauman ruosteelta, mikä tekee siitä erinomaisen vaihtoehdon rakenteisiin, jotka altistuvat koville sääoloille ja tienlumille. Kustannukset huoltotoimista vähenevät merkittävästi käytettäessä galvanisoitua terästä tavallisen teräksen sijaan, joskus jopa lähes 40 %. Galvanoitu teräs säilyttää myös tukevan mutta kevyen rakenteen, joka soveltuu hyvin maanjäristysten kestäviksi suunniteltuihin rakennuksiin. Viime vuonna julkaistu tutkimus osoitti, että noin kaksi kolmasosaa yhdysvaltalaisista rakennesuunnittelijoista valitsee galvanoitun teräksen erityisesti rannikkoalueiden silloissa, joissa ilmassa on runsaasti suolaa. He ovat nähneet sen toimivan erinomaisesti ajan mittaan esimerkiksi Great Lakes -alueella ja Meksikonlahtia pitkin, missä suolan altistuminen on jatkuva ongelma.

Tapaus: Kuumasinkitty teräs Yhdysvaltojen moottoritiekansien silloissa

Vuosina 2024 tehdyssä liikenneviraston korroosiotarkastuksessa todettiin, että kuumasinkityillä osilla rakennettuihin siltoihin tarvitaan noin 35 prosenttia vähemmän korjaustöitä neljännesvuosisadan aikana verrattuna siltoihin, joissa ei ole mitään pinnoitetta. Tämäntyyppinen pitkäkestoinen suoja on juuri sitä, mitä kaksipuolinen infrastruktuurilaki tähtää saavuttamaan sen valtavan 40 miljardin dollarin sijoituksella siltoihin ympäri maata. Otetaan esimerkiksi Ohio ja Pennsylvania: nämä osavaltiot ovat alkaneet käyttää sinkittyjä raudoitteita ja teräspalkkeja rakennusprojekteissaan, mikä auttaa rakenteita kestämään hyvin yli 75 vuoden. Tarkasteltaessa erityisesti I-90-väylän varrella Eriejärven lähellä olevia esimerkkejä, tulokset ovat vielä paremmat: elinkaarihintoihin tuli noin 19 prosentin alenema yhteensä. Myös se on vaikuttavaa, että noin kahdeksalla kymmenestä vuonna 2010 galvanoiduilla materiaaleilla rakennetuista silloista on edelleen vahva rakenne ilman suuria rakenteellisia ongelmia.

Yhdistäminen vihreisiin rakennusstandardeihin, kuten kestävän suunnittelun LEED-järjestelmään

Sinkkukalvattu teräs voi tuottaa 6–8 LEED-pistettä, koska se on täysin kierrätettävissä ja vähentää paikanpäällä tapahtuvan maalaamisen päästöjä. Amerikkalaisen arkkitehtiliiton vuoden 2023 raportin mukaan noin seitsemän kymmenestä nollaenergiarakennushankkeesta käyttää tätä materiaalia. Kun rakentajat valitsevat esikalvotun sinkkuteräksen sen sijaan, että tekisivät pinnoitteet työmaalla, he vähentävät rakennusjätettä lähes 30 %. Älkäämme myöskään unohtako, kuinka kauan nämä materiaalit kestävät ilman huoltoa. Tämä kestävyys täyttää monia tiukkoja standardeja, kuten ASHRAE 189.1, kaupallisten rakennusten elinkaaren arvioinnissa. Lyhyesti sanottuna sinkkukalvattu teräs täyttää monia vaatimuksia vihreissä rakennusmääräyksissä.

Energia-ala: Kestävän uusiutuvan energian ja sähköinfrastruktuurin mahdollistaminen

Sinkkukalvatuksen teräksen rooli aurinkopuistoissa ja merituulivoimaloissa

Kadonkestävä teräs erottuu selvästi, kun puhutaan korroosion torjunnasta energiainfrastruktuureissa, jotka altistuvat suolavesille, korkealle kosteudelle ja ääri-olosuhteille. Otetaan esimerkiksi aurinkopuistoja. Viime vuoden 2024 Renewable Energy Materials Review -tutkimuksen mukaan sinkkipinnoitettua terästä käyttävien asennusjärjestelmien kymmenen vuoden ylläpitokustannukset ovat noin 40 prosenttia alhaisemmat verrattuna suojaamattomiin järjestelmiin. Tuulivoimaloille merellä tämä materiaali on vieläkin arvokkaampi, koska se kestää noin 75 vuotta meriympäristössä. Tällainen kestävyys on erittäin tärkeää suurille hankkeille, kuten Saksan Heligoland-ryhmälle. Niissä olevien rakenteiden on kestettävä voimakkaita Pohjanmeren virtauksia, jotka aiheuttavat jopa 15 MPa:n paineen niissä koko käyttöiän ajan.

Tapaus: Kadonkestävät terästornit Pohjanmeren merituulivoimaloissa

Katsottaessa 420 offshore-tuuliturbiinimastoa vuodelta 2023 paljastuu mielenkiintoinen tieto materiaaleista. Kuumasinkityllä teräksellä oli tarpeen noin 60 prosenttia vähemmän korjauksia verrattuna polymeeripinnoitettuihin vaihtoehtoihin ensimmäisten kymmenen käyttövuoden aikana. Pinnemateriaalin paksuus vaihtelee 85–120 mikrometrin välillä, mikä estää pieniä halkeamia leviämästä hitsausalueiden läpi. Siksi hollantilaiset viranomaiset päättivät jo vuonna 2025, että kaikkien Pohjanmeren tuulihankkeiden on käytettävä tällaista terästä. Älkäämme myöskään unohtako todellista vaikutusta: nämä tekniset vaatimukset tarkoittavat, että tuuliturbiinit ovat noin 14 päivää vähemmän poissa käytöstä joka vuosi silloin, kun olosuhteet muuttuvat erityisen rajuiksi meriympäristössä.

Kustannusten vähentäminen teholuokan energiahankkeissa

Galvanoitua terästä voi maksaa aluksi noin 15–20 prosenttia enemmän verrattuna tavalliseen pehmeään teräkseen, mutta kansallisen uusiutuvan energian laboratorion viimeisimpien vuoden 2024 mallien mukaan se todella tasoittuu taloudellisesti seitsemässä vuodessa, kun sitä käytetään aurinkohankkeissa. Säästöjä syntyy, koska vuosittaisia korroosiotarkastuksia, joiden kustannukset ovat tyypillisesti noin 740 dollaria hehtaaria kohti, ei tarvitse tehdä, ja lisäksi osien vaihtamista tarvitaan paljon harvemmin – noin 83 % vähemmän – ja se toimii erinomaisesti dronien kanssa rutiininmukaisissa kunnossapitotehtävissä. Otetaan esimerkiksi suuri 2,5 gigawatin SunStreamin aurinkovoimala Texaksessa. Kun he strategisesti sisällyttivät galvanoitua terästä seurantajärjestelmiinsä ja maadoitusrakenteisiin, toimintakustannukset laskivat noin 31 prosenttia vain viiden vuoden aikana.

Liikenne ja automaali: Ajoneuvon elinkaaren ja turvallisuuden parantaminen

Kuinka galvanoitu teräs estää ruostumista alustassa ja runkorakenteissa

Sinkki-raudaseoskerros sinkittyneessä teräksessä muodostaa suojan kosteudelta ja tieliikenteen kovilta suolilta, joita kaikki tunnemme hyvin. Kansainvälisen sinkkiliiton vuoden 2023 mukaan tämä käsittely vähentää korroosionopeutta lähes 90 % verrattuna tavalliseen teräkseen. Erityisen erinomaista tässä on se, että se jatkaa metallin suojaamista myös naarmujen kohdalla. Siksi autonvalmistajat voivat tarjota tuotteilleen luottavaisesti pitkät 15 vuoden ruosteettomuutta koskevat takuut. Vuonna 2024 julkaistu uusi tutkimus osoitti myös melko vaikuttavan tuloksen: ajoneuvoissa, joissa oli sinkitetyt kehykset, korroosioon liittyvää korjaustyötä tarvittiin noin kolme neljäsosaa vähemmän kymmenen vuoden aikana.

Tapausstudy: Johtavien automerkkien käyttö korroosionkestävistä materiaaleista massatuotannossa

Suuret autonvalmistajat ovat pidentäneet ajoneuvojensa kestoa siirtymällä kuumasinkityn teräksen käyttöön ovia, auton alaosan kehikkoja ja tienpinnan lähellä olevia osia varten. Vain viiden vuoden kuluessa markkinoilla nämä muutokset vähensivät takuuhuoltoja ruosteeseen liittyvistä ongelmista lähes kaksi kolmasosaa. Yksi yritys onnistui jopa saamaan nelipyörävetoiset pakettiautonsa toimimaan moitteettomasti 40 vuotta peräkkäin alueilla, joissa suola levitetään kaikkialle talvella. Nykyisin tuotantolinjalta tulevista autoista noin 9 kymmenestä sisältää näitä erikoisteräksisiä osia keskeisissä kohdissa, joissa kosteus tavallisesti aiheuttaa ongelmia. Tämä on huomattava nousu verrattuna vuoteen 2015, jolloin niitä oli vain noin 7 kymmenestä.

Trendi: Kevyet, korroosionkestävät materiaalit sähköautojen suunnittelussa

Sähköautonvalmistajat käyttävät sinkittyä terästä akkukassoissa ja auton kehissä, koska se säästää noin 30 % painosta verrattuna tavallisiin ruosteenestomenetelmiin samalla kun säilyttää lujuutensa. Se, että materiaali on kierrätettävissä, sopii hyvin ympyrätalouden käsitteeseen, mikä on erityisen tärkeää, koska sähköautoihin kuluu valmistusvaiheessa noin 28 % enemmän energiaa kuin perinteisiin autoihin. Nykyisten testimallien perusteella sinkitty teräs soveltuu hyvin uusille osien yhdistämisjärjestelmille. Tämä yhteensopivuus vähentää valmistuskustannuksia noin 19 %:lla ja täyttää silti nykyiset tiukat turvakokeet, joita viranomaiset vaativat.

Maatalous- ja teollisuussovellukset: Luotettava suorituskyky rajoittavissa olosuhteissa

Sinkitty teräs putousvedossä ja maaseudun varastoratkaisuissa

Sinkkikylmävalssattu teräs kestää paremmin maatalouskemikaaleja, korkeaa kosteustasoa ja suolaisia maaperiä verrattuna tavalliseen metalliin. Siksi sitä käytetään yleisesti esimerkiksi kasteluputkissa, viljanvarastointilaitoksissa ja maatalouskoneiden suojapeitteissä. Maailmanlaajuisen maatalouden infrastruktuuriliiton vuonna 2023 tekemän tutkimuksen mukaan sinkityt järjestelmät voivat kestää 25–40 vuotta myös kosteissa olosuhteissa. Vertaa tätä muovivaihtoehtoihin, joiden käyttöikä on tyypillisesti noin kolmasosa tästä. Kuivilla alueilla toimiville viljelijöille, joilla jokainen pisara merkitsee, tämä kestävyys on erityisen tärkeää, sillä vuotavat järjestelmät hukkaavat noin 18 prosenttia arvokkaasta vesivaroistaan vuosittain alueilla, joilla veden saanti on jo nyt pulmallista.

Tapaus: kuivuutta sietävät vesivaratankit Australian maatalousalueilla

Australialla käynnistettiin vuosina 2021–2023 etäisillä alueilla Uudessa Etelä-Walesissa niin sanottu maatalouden kriisinvastustusaloite tutkiakseen, kuinka hyvin sinkityt teräsvetensäiliöt kestävät. Alueella esiintyy joka päivä suuria lämpötilan vaihteluita, joissa yö- ja päivälämpötilojen ero voi joskus olla jopa 30 celsiusastetta, ja ilmassa on lisäksi enemmän suolaa kuin edes rannikkoalueilla. Kahden täyden vuoden kuluttua näiden säiliöiden tarkastelu osoitti, että ne olivat säilyttäneet melkein koko lujuutensa noin 99 %:n tasolla, kun taas pinnoittamaton tavallinen teräs alkoi jo pinnalle muodostuvia ikäviä pieniä kuoppia. Maanviljelijät raportoivat säästävänsä liki puolet tavallisesta kymmenen vuoden huoltobudjetistaan veden varastointiin, mikä on ymmärrettävää ottaen huomioon kuinka ankarat olosuhteet ovat. Itse asiassa sinkitty teräs osoittautuu luotettavaksi vaihtoehdoksi erittäin ankariin kuiviin ilmasto-olosuhteisiin, joissa vettä on varastoitava luotettavasti pitkiksi ajoiksi.

Käytetään voimansiirrossa, kaapelointikanavissa ja teollisissa kantavissa rakenteissa

Energiaverkkojen raportin vuodelta 2023 mukaan noin 73 prosenttia kaikista uusista sähkönsiirtotuista, jotka energiayhtiöt ovat rakentaneet, on pinnoitettua terästä. Miksi? Koska tällä materiaalilla ei käytännössä ole lainkaan huoltotarvetta noin puoleen vuosisataan käytettynä teollisuusalueilla. Suojapeite estää tehokkaasti ruostumista niissä sähköjohtimissa, joihin kohdistuu päivittäin tehdasemissioita. Se toimii erinomaisesti myös lannoitekasitteiden sisäisten kantavien palkkien osalta. Näissä laitoksissa leijuu kaikkialla runsaasti kovia ammoniakkihöyryjä, jotka syövyttäisivät tavallista terästä jo viidessä lyhyessä vuodessa. Pinnoitettu teräs kestää näitä olosuhteita huomattavasti paremmin.

Nousevat markkinat: kaupunkikalusteista kuluttajatuotteisiin

Pinnoitetun teräksen suunnitteluetuja ulko- ja teollisuustyylin kalusteissa

Sinkkikylmävalssattu teräs tarjoaa sekä suojaavan vaikutuksen ruosteelta että hyvän rakenteellisen lujuuden, minkä vuoksi monet kaupungit valitsevat sen ulkotilojen kalusteisiin, jotka kohtaavat ankaria sääolosuhteita. Sinkkikerros estää raudan muuttumisen ruosteksi samalla kun pinta säilyy siistin näköisenä eikä kiiltävänä, mikä säästää noin 40 % kunnossapitokustannuksista verrattuna vanhempiin materiaaleihin vuoden 2023 Urban Materials -raportin mukaan. Yhä useammat arkkitehdit määrittelevät tätä materiaalia nykyään esimerkiksi teollisen tyylin kadunpenkkeihin, polkupyöräpysäköintirakenteisiin ja puutarhoiden pergoloihin, joissa kestävä laatu yhdistyy ajankohtaiseen tyyliin. Lisäksi sinkkikylmävalssatusta teräksestä voidaan kierrättää uudelleen ja uudelleen, joten se sopii hyvin niin sanottuun kierrätystalouden malliin. Tämä on järkevää kaupunkisuunnittelijoille, jotka työskentelevät vuonna 2024 suunniteltujen hankkeiden parissa ja haluavat suunnitelmansa noudattavan vihreitä rakennusmääräyksiä toimivuutta uhraamatta.

Tapaus: Skandinaaviset julkiset tilat, jotka käyttävät sinkkikylmävalssattua terästä kaupunkikalusteissa

Oslossa ja Kööpenhaminassa on alettu käyttää sinkittyä terästä yhä useammin julkisissa hankkeissa, koska se kestää paljon pidempään kosteudessa ja suolaisessa ilmassa. Joidenkin kaupunkien tekemä tarkastus vuonna 2023 arvioi, mitä tapahtuu, kun vanhat valurautaosat vaihdetaan sinkityiksi osiksi merenrannan puistoissa. Tulokset olivat varsin vaikuttavat: korvausväli venyi noin kahdeksasta vuodesta yli viiteentoon vuoteen. Arkkitehdit pitävät tämän materiaalin kanssa työskentelystä, koska se taipuu hyvin, mikä mahdollistaa hienojen kaarevien kaiteiden ja teräväreunaisia roskakoreja rakentamisen. Ihmiset huomaavat ilmeisesti, kuinka nämä toiminnalliset esineet näyttävät silti hyviltä, mikä selittää todennäköisesti niiden yhä laajemman käytön kaupungeissa niissä paikoissa, jotka on suunniteltu kestämään ankaria sääoloja ilman jatkuvia korjauksia.

UKK-osio

Mikä tekee sinkitystä teräksestä suositun valinnan rakentamisessa?

Galvanoidulla teräksellä on sinkki- ja rautaseoskäyttö, joka tarjoaa 50–100 vuoden kestävän ruostesuojan, vähentää kunnossapitokustannuksia ja parantaa rakenteellista eheyttä erilaisissa sääoloissa.

Miten galvanoidun teräksen käyttö edistää ympäristöystävällistä rakentamista?

Galvanoidut teräs on täysin kierrätettävissä, vähentää työmailla syntyviä päästöjä ja tuottaa LEED-pisteitä, mikä tekee siitä sopivan kestävään rakentamiseen.

Onko galvanoidut teräs kalliimpaa kuin tavallinen teräs?

Vaikka galvanoidun teräksen alkuperäiset hinnat ovat 15–20 % korkeammat, se tarjoaa pitkän aikavälin taloudellisia etuja vähentämällä kunnossapito- ja korvauskustannuksia.